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GénétiqueLogement et Enrichissement

An enriched maternal environment and stereotypies of sows differentially affect the neuro-epigenome of brain regions related to emotionality in their piglets

By 16 mai 2023juillet 20th, 2023No Comments

Type de document : article scientifique publié dans Epigenetics

Auteurs : Patricia Tatemoto, Fábio Pértille, Thiago Bernardino, Ricardo Zanella, Carlos Guerrero-Bosagna, Adroaldo José Zanella

Résumé en français (traduction) : L’enrichissement de l’environnement maternel et les stéréotypies des truies affectent différemment le neuro-épigénome des régions cérébrales liées à l’émotivité chez leurs porcelets.
Les mécanismes épigénétiques sont d’importants modulateurs des effets sur le développement neurologique de la descendance d’animaux stressés pendant la gestation. Les truies gestantes vivant dans un environnement confiné sont confrontées au stress et au manque de stimulation, ce qui peut entraîner l’expression de stéréotypies (comportements répétitifs sans fonction apparente). Peu d’attention a été accordée aux effets postnataux des stéréotypies maternelles sur la descendance. Nous avons étudié comment l’environnement et les stéréotypies des truies gestantes affectaient le neuro-épigénome de leurs porcelets. Nous nous sommes concentrés sur l’amygdale, le cortex frontal et l’hippocampe, des régions du cerveau liées à l’émotivité, à l’apprentissage, à la mémoire et à la réponse au stress. Les régions différentiellement méthylées (DMR) ont été étudiées dans ces régions du cerveau des porcelets mâles nés de truies élevées dans un environnement enrichi comparé à un environnement non enrichi. Dans ce dernier groupe de porcelets, nous avons comparé les méthylomes cérébraux des porcelets nés de truies exprimant des stéréotypies à ceux nés de truies n’exprimant pas de stéréotypies. Des DMR sont apparus dans chaque comparaison. Alors que l’épigénome de l’hippocampe et du cortex frontal des porcelets a été principalement affecté par l’environnement maternel, l’épigénome de l’amygdale a été principalement affecté par les stéréotypies maternelles. Les voies et mécanismes moléculaires déclenchés dans le cerveau des porcelets par l’environnement maternel ou les stéréotypies sont différents, ce qui se reflète dans la fonction différentielle des gènes associés aux DMR trouvés dans chaque région du cerveau des porcelets. Cette étude est la première à étudier les effets neuro-épigénomiques de l’enrichissement maternel sur la descendance des porcs et la première à étudier les effets neuro-épigénomiques des stéréotypies maternelles sur la descendance d’un mammifère.

Résumé en anglais (original) : Epigenetic mechanisms are important modulators of neurodevelopmental outcomes in the offspring of animals challenged during pregnancy. Pregnant sows living in a confined environment are challenged with stress and lack of stimulation which may result in the expression of stereotypies (repetitive behaviours without an apparent function). Little attention has been devoted to the postnatal effects of maternal stereotypies in the offspring. We investigated how the environment and stereotypies of pregnant sows affected the neuro-epigenome of their piglets. We focused on the amygdala, frontal cortex, and hippocampus, brain regions related to emotionality, learning, memory, and stress response. Differentially methylated regions (DMRs) were investigated in these brain regions of male piglets born from sows kept in an enriched vs a barren environment. Within the latter group of piglets, we compared the brain methylomes of piglets born from sows expressing stereotypies vs sows not expressing stereotypies. DMRs emerged in each comparison. While the epigenome of the hippocampus and frontal cortex of piglets is mainly affected by the maternal environment, the epigenome of the amygdala is mainly affected by maternal stereotypies. The molecular pathways and mechanisms triggered in the brains of piglets by maternal environment or stereotypies are different, which is reflected on the differential gene function associated to the DMRs found in each piglets’ brain region . The present study is the first to investigate the neuro-epigenomic effects of maternal enrichment in pigs’ offspring and the first to investigate the neuro-epigenomic effects of maternal stereotypies in the offspring of a mammal.

Publication ayant donné lieu à un article dans Pig333 le 5 juillet 2023 : How does materbal behaviour impact piglet emotionality?

Couverture du journal Epigenetics
Extrait du site d’Epigenetics